54

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………5

1. Вибір класів сталей, матеріалів для зварювання, їх розрахункових опорів……………………………………………………………………5

1. Балка настилу………………………………….………………….5

2. Головна балка……………………………………………………..6

3. Центрово-стиснута колона……………………………………….6

4. Матеріали для зварювання……………………………………….7

2. Компоновка балочної клітки робочої площадки. Розрахунок балки настилу…………………………………………………………………..7

2.1. Металевий настил………………………………………...………8

2.2. Залізобетонний настил……………………………………………9

2.3. Розрахунок балки настилу………………………………………10

2.3.1. Збір навантаження на балку настилу…………………..10

2.3.2. Підбір перерізу балки настилу………………………….11

2.3.3. Перевірка міцності балки настилу за нормальними напруженнями………………………………………...…11

2.3.4. Перевірка міцності балки настилу за дотичними напруженнями……………………………………...……12

2.3.5. Перевірка жорсткості балки настилу…………………..12

2.3.6. Перевірка загальної стійкості балки настилу…...……..13

3. Розрахунок головної балки…………………………………………...13

1. Збір навантажень на головну балку…………………………....13

2. Підбір перерізу головної балки…………………………………14

1. Визначення висоти балки……………………………….14

2. Визначення розмірів поясів балки…………………..…15

3.3. Перевірка міцності прийнятого перерізу за нормальними напруженнями…………………………………………………...17

3.4. Зміна перерізу головної балки. Перевірка міцності головної балки за приведеними та дотичними напруженнями…………17

3.5. Перевірка місцевої стійкості стінки……………………………20

3.6. Розрахунок поясних зварних швів……………………………...25

3.7. Розрахунок опорної частини балки…………………………….26

4. Розрахунок центрально-стиснутої колони наскрізного перерізу…..29

4.1. Підбір перерізу центрово-стиснутої наскрізної колони………30

4.2. Розрахунок планок колони. Перевірка стійкості колони відносно вільної осі у-у………………………………………….33

4.3. База колони………………………………………………………36

4.4. Оголовок колони………………………………………………...40

5. Графічна частина…………………………………………………...…41

Список використаної літератури………………………………………….42

Додаток А. Показники груп конструкцій..…………………..……………43

Додаток Б. Рекомендації щодо вибору сталей для конструкцій

будівель і споруд……………………………………………………..……43

Додаток В. Нормативні і розрахункові опори сталей згідно з ГОСТ 27772..…………………………………………………………….…44

Додаток Г. Матеріали для зварювання. Нормативні та розрахункові опори металу кутових швів...……………………………………….……45

Додаток Д. Розрахункові опори зсуву металу межі сплавлення для кутових швів…………………………………………………………….…45

Додаток Е. Швелери (вибірка з ГОСТ 8240-89)...…………………….…46

Додаток Ж. Балки двотаврові (вибірка з ГОСТ 8239-89).………………47

Додаток К. Сталь листова широкополосна по ГОСТ 82-70. Сталь товстолистова по ГОСТ 19903-74 зі змінами...….………………………48

Додаток Л. Коефіцієнта стійкості « » при центральному стиску……48

Вступ

Виконання курсового проекту «Металеві конструкції робочої площадки» дає змогу студентам ознайомитися з технологією проектування металевих конструкцій, отримати практичні навички з розрахунку та конструювання конструкцій – прокатних та зварних балок, центрово-стиснутих колон, вузлів конструкцій, навчитися розробляти робочі креслення металевих конструкцій на стадії КМ (конструкції металеві).

Курсовий проект складається з розрахунково-пояснювальної записки (обсягом 25-30 сторінок) та графічної частини (1 лист формату А2 або 2 листи формату А3).

Розрахунково-пояснювальна записка складається з чотирьох частин:

• у першій частині вибирають матеріали конструкцій - необхідні класи сталей – і, згідно 1, визначають розрахункові опори сталей та зварних з’єднань;

• у другій частині здійснюється вибір схеми балочної клітки робочої площадки і виконується розрахунок балки настилу;

• у третій частині виконується розрахунок головної балки;

• у четвертій частині розраховують центрово-стиснуту колону наскрізного перерізу.

Усі розрахунки виконуються згідно діючих державних будівельних норм України (1, 2), а також з використанням державних стандартів України 8.

1. Вибір класів сталей, матеріалів для зварювання, їх розрахункових опорів

1.1. Балка настилу

Балка настилу знаходиться під дією статичних навантажень. Згідно з нормами проектування 1 (табл. В.1, додаток В) така конструкція за призначенням відноситься до категорії А, за напруженим станом – до категорії ІІІ. Групу конструкцій вибираємо згідно показника групи :

, (1.1.1)

де показники приймаються за табл. В.2 1 наступним чином:

• клас відповідальності балів;

• категорія за призначенням балів;

• категорія за напруженим станом бал;

• наявність розтягувальних напружень від розрахункового навантаження балів;

• несприятливий вплив зварних з’єднань бали.

Таким чином, для балки настилу отримуємо показник групи :

бал.

Згідно додатка В 1 при конструкція належить до групи 3. Для цієї групи можливо вибрати сталь, починаючи з класу С235 (додаток Е 1).

Розрахунковий опір сталі С235 (табл. Е.2 1, див. також додаток В методичних вказівок) при товщині фасонного прокату мм – МПа; МПа.

Нормативне значення тимчасового опору сталі С235 (табл. Е.2 1, див. також додаток 3) при товщині фасонного прокату мм – МПа.

1.2. Головна балка

Для головної балки показник групи :

;

.

Конструкція належить до групи 2 (додаток В 1). Для цієї групи можливо вибрати сталь, починаючи з класу С245. Однак, згідно з табл. Е.1 (1), існує обмеження по використанню цієї сталі: для неопалюваних будівель і конструкцій, що експлуатуються на відкритому повітрі, слід застосовувати прокат товщиною до 10 мм.

Сталь С255 можна використовувати для групи конструкцій 2 без обмежень.

Таким чином, приймає для головної балки сталь С255.

Розрахунковий опір (додаток В) при товщині листового прокату мм – МПа; МПа.

Нормативне значення тимчасового опору сталі С255 (додаток В) при товщині листового прокату мм – МПа.

1.3. Центрово-стиснута колона

Колона знаходиться під дією статичних навантажень. Така конструкція за призначенням відноситься до категорії А, а за напруженим станом – до категорії ІІІ. Тоді показник групи :

,

.

Конструкція належить до групи 4 (додаток В 1). Для цієї групи можливо вибрати сталь, починаючи з класу С235.

Розрахункові опори (додаток В):

• при товщині фасонного і листового прокату мм МПа;

• при товщині листового прокату мм МПа.

Нормативні значення тимчасового опору (додаток В):

• при товщині фасонного і листового прокату мм  МПа;

• при товщині листового прокату мм МПа.

1.4. Матеріали для зварювання

Матеріали для зварювання вибираємо по табл. Ж.1 1.

Розрахункові опори металу кутового шва вибираємо по табл. Ж.2 1 або за додатком Г.

При ручному зварюванні приймаємо електроди типу Э42, Э42А (ГОСТ 9467-75*); при напівавтоматичному зварюванні у середовищі вуглекислого газу використовуємо зварювальний дріт марки Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70*); при автоматичному зварюванні під флюсом використовуємо зварювальний дріт Св-08А (ГОСТ 2246-70*)

Розрахунковий опір металу шва:

.

Розрахунковий опір металу межі сплавлення:

• для сталі С235 – ;

• для сталі С255 – .